[发明专利]空心阴极灯及由该空心阴极灯制作的原子吸收光谱仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种空心阴极灯，本发明还涉及一种由该空心阴极灯制作的原子吸收光谱仪。

背景技术

单元素空心阴极灯（HCL）是原子吸收分析方法中最常用、最重要的光源，但每测量一种元素要更换一次HCL。Photron公司开发了一种多元素灯，6个空心阴极灯芯均匀分布在直径50mm的灯壳内的同一圆周平面上，中心是公多阳极。6个阴极分别引线和供电，要使用和需预热的阴极供电，其他阴极不供电，每一个空心阴极，就同一只单元素灯一样，使用时以阳极中心为轴旋转，一次进样只能测量一个元素，频繁换灯将使得分析速度、信息量和使用的方便性等方面受到了限制。德国耶拿公司采用300W高聚焦短弧氙灯连续光源作为原子吸收光源代替70个元素灯，因为光谱连续，必须配合高分辨率的中阶梯光栅双单色器和高性能CCD 线阵检测器（512 点阵）联合使用，而且要采用波长扫描的方法测量指定的吸收光谱，占用分析时间。

世界各地的原子吸收光谱分析工作者和设计者也一直在致力于用一个光源获得众多的锐线的研究。迫切需要解决的关键科技问题是每测量一个元素换一个灯的问题，迫切需要在原子吸收的理论上有所突破，并用于指导原子吸收仪器的生产，指导原子吸收光谱仪产品的更新换代。因人类对元素信息量的扩大，该方法对分析速度和方便性的要求，对生命科学方面新发展起来的金属组学研究也有重大帮助。

发明内容

本发明要解决的第一项技术问题是提供一种能够产生二维数量锐线的空心阴极灯。要解决的另外一个技术问题还在于提供一种由上述空心阴极灯制成的原子吸收光谱仪。利用本发明设备可以实现一次进样同时测量多个元素。

本发明空心阴极灯的技术方案是：该空心阴极灯包括多个空心阴极灯丝，一个空心阴极灯丝使用一种合金制成，一个空心阴极灯上的每个空心阴极灯丝使用不同种合金，每种合金含有多种元素，所含元素的种类优选5种。在空心阴极灯内，多个空心阴极灯丝等距排列在同一光学主轴上，在多个空心阴极灯丝之间安插多个空心阳极环。

本发明含有上述空心阴极灯的原子吸收光谱仪的装配结构是：空心阴极灯的锐线发射端指向凹面反光镜，其所发出的二维锐线通过凹面反光镜反射到入缝凹面反光镜上，在凹面反光镜和入缝凹面反光镜之间的二维锐线焦点处装有火焰或石墨炉中心，经入缝凹面反光镜反射的二维锐线聚焦在入缝处，并散开在平场凹面光栅上，全部锐线经过平场凹面光栅的色散聚焦在直线二极管阵列检测器的两端点之间。

本发明的有益效果是：本发明的空心阴极灯和原子吸收光谱仪能够产生二维数量的锐线，突破了国内外原子吸收技术领域中测量一个元素需要换一次空心阴极灯的障碍，实现了一次进样同时测量多个元素。在显著的提高了分析速度的同时，还为扩大信息使用量提供了极大的方便。

附图说明

以下结合附图和具体实施例对本发明加以详细说明。

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2是实施例2的结构示意图。

图3是顺序脉冲电压供电与光强度检测时间图。

图4是光电压同步检测装置的原理图。

图中标号：

1、空心阴极灯         2、空心阴极灯丝        3、空心阳极环

4、阴极引线           5、阳极引线            6、凹面反光镜

7、石墨炉中心         8、入缝凹面反光镜      9、平场凹面光栅

10、二极管阵列检测器  11、工作电压发生器     12、顺序脉冲分配器

13、微控制器          14、原子吸收控制软件   15、微型计算机。

具体实施方式

例1

如图1所示，本发明的空心阴极灯1包括多个空心阴极灯丝2，一个空心阴极灯丝2由一种合金制成，一个空心阴极灯上的每个空心阴极灯丝2使用不同种合金，每种合金含有多种元素，元素种类为5种，合金的元素组成根据元素的沸点和应用场合选取。在空心阴极灯内，多个空心阴极灯丝2等距排列在同一光学主轴上，在多个空心阴极灯丝2之间安插多个空心阳极环3，空心阴极灯丝2的数量根据待测元素的数量确定为10种。空心阴极灯丝2的阴极引线4和空心阳极环3的阳极引线5从空心阴极灯1的一端引出。

本例中的灯丝组合方案见表1，该方案是根据元素的沸点进行组合有利于使用大致相同有灯电流，或根据应用领域进行组合有利于应用。因为复合灯丝中有铁合金，所以不单独设置铁灯丝。

表1